风成沉积地层化学元素记录的毛乌素沙地气候变化

毛乌素沙地位于东亚季风边缘区,是研究全球气候变化和沙漠变迁的理想场所.选取沙地东缘风成砂/古土壤/湖沼相沉积序列,以常量化学元素含量及比值变化揭示了全新世的气候变化.结果 表明:常量化学元素氧化物含量在全剖面上呈SiO2 ＞Al2O3＞ K2O ＞Na2O ＞Fe2O3 ＞MgO ＞CaO,且在不同沉积相中含量存在差异;常量化学元素氧化物与＜63 μm粉黏组分及磁化率的相关性分析显示,Al2O3、Fe2O3、MgO三者之间呈显著正相关性,且与粉黏组分、低频磁化率(Xlf)也呈显著正相关性,表明＜63 μm粉黏组分、Xlf可以反映夏季风的强弱;全新世气候变化存在多次暖湿冷干波动,10.39 kaBP之前出现3次快速的气候颤动,表现为3层风成砂与3层湖沼相互层沉积,指示存在3次冬夏季风交替变化;10.39～9.34 ka BP、8.68 ～8.29 ka BP、2.72～1.34 ka BP为3次明显的冬季风势力增强、风沙活动加剧的相对冷干气候;在9.34 ～8.68 ka BP、8.29 ～2.72 ka BP、1.34 ～ 0.62 ka BP为3次明显的夏季风盛行、降水增多、生草成壤的相对暖湿气候;0.62 kaBP之后与现代气候状况相近.化学元素及其比值反映出毛乌素沙地具有千百年尺度的气候波动,并与北半球其他地区气候变化有着良好的对比.